プレスリリース・研究成果

　トポロジー（位相幾何学）の観点から固体の性質を理解・分類しようとするトポロジカル物質科学が急速な発展を遂げています。東北大学金属材料研究所の池田絢哉大学院生（理学研究科物理学専攻）、藤原宏平准教授、塩貝純一助教、関剛斎准教授、野村健太郎准教授、高梨弘毅教授、塚﨑敦教授らの共同研究グループは、トポロジカル物質の一種である磁性ワイル半金属Co₃Sn₂S₂が極薄のナノ結晶でも垂直磁化の強磁性を示すことを初めて明らかにしました。

　Coカゴメ格子から成る磁性ワイル半金属Co₃Sn₂S₂（図1）では、カゴメ格子単層極限における量子伝導の発現が理論提唱されています。しかし、磁性ワイル半金属状態の実現に不可欠な強磁性が熱揺らぎに弱い極薄試料で維持されるかは不明でした。本研究では、強磁性が極薄ナノ結晶でも安定であることを明らかにするとともに、磁性ワイル半金属状態が膜厚の増加に伴い発達していく様子を捉えることに成功しました。 この成果は、磁性ワイル半金属に関する重要な知見を提供するだけでなく、薄膜試料を用いた機能素子の開発にも貢献するものと期待されます。本研究成果は、2021年2月18日（英国時間）に、英国科学誌「Communications Materials」オンライン版に掲載されました。